第一节 科学探究：牛顿第一定律

1、实验1：用手推动小车运动用手推动小车运动 小车为什么会运动？小车为什么会运动？ 为什么会停下来？为什么会停下来？问题：问题：力和运动的关系？力和运动的关系？ 物体不受力作用时，将做什么物体不受力作用时，将做什么运动？运动？研究：研究：如果不受到力的作用：如果不受到力的作用： 1. 1. 静止的物体会怎样？静止的物体会怎样？ 2. 2. 运动的物体会怎样？运动的物体会怎样？实验方案实验方案n实验设计目的：实验设计目的：n实验设计思路：实验设计思路：n相同条件：相同条件：n不同条件：不同条件：n实验器材：实验器材：n实验方法：实验方法：物体的运动是否需要力维持物体的运动是否需要力维持 以小车为例，

2、尽量减小力对小车运动的以小车为例，尽量减小力对小车运动的影响，看小车运动的情况。影响，看小车运动的情况。 相同的小车、小车开始运动速度相同相同的小车、小车开始运动速度相同表面不同即阻力不同表面不同即阻力不同木板、小车、棉布、毛巾、斜面木板、小车、棉布、毛巾、斜面 控制变量法、理想实验法控制变量法、理想实验法（让同一小车从同一斜面、同一高度，由静止开始下滑）（让同一小车从同一斜面、同一高度，由静止开始下滑）（怎样使小车运动更远？）（怎样使小车运动更远？）实验注意事项实验注意事项：1.1.控制实验条件：每次实验时应使小车控制实验条件：每次实验时应使小车在斜面的同一高度处滑下（例如均由斜在斜面的同一

3、高度处滑下（例如均由斜面顶端处下滑），目的是使小车在不同面顶端处下滑），目的是使小车在不同材料的平面上开始运动时有材料的平面上开始运动时有相同的速度相同的速度。2.2.将小车摆放好，以免小车运动中偏离将小车摆放好，以免小车运动中偏离轨道，影响实验效果。轨道，影响实验效果。 Zxxk实验次数实验次数 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距离滑行距离速度变化快慢速度变化快慢1毛巾毛巾2棉布棉布3木板木板推理推理理想平面理想平面分析论证分析论证 表面越光滑，小车运动的距离越（表面越光滑，小车运动的距离越（ ）。）。这说明，小车受到的摩擦力越（这说明，小车受到的摩擦力越（ ），速度变），速度变化越

4、（化越（ ）。）。 300多年前，伽利略进行了理想实验。牛顿在前人的基础上多年前，伽利略进行了理想实验。牛顿在前人的基础上通过实验加推理得出了牛顿第一定律：通过实验加推理得出了牛顿第一定律： 一切物体在没有受到外力作用的时候，一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。总保持匀速直线运动状态或静止状态。远远小小小小 如果物体不受力，原来静止依然如果物体不受力，原来静止依然_, ,原原来运动来运动的将的将保持保持_._.静止静止匀速直线运动匀速直线运动解读：解读： 1、“牛顿第一定律牛顿第一定律”表达的是物体表达的是物体不受外不受外力力 时的运动规律。时的运动规律。2、物

5、体的运动、物体的运动不需力不需力来来维持维持。3、力不是维持物体运动状态的原因，而力不是维持物体运动状态的原因，而是是改变改变物体运动状态的物体运动状态的原因原因。4 4、牛顿第一定律不是实验定律。、牛顿第一定律不是实验定律。 一切物体在没有受到外力的作一切物体在没有受到外力的作用的时候用的时候, ,总保持匀速直线运动状总保持匀速直线运动状态或静止状态。态或静止状态。1、一切物体一切物体2、没有受到外力作用没有受到外力作用3、时候时候4、总总5、保持保持6、或或是指宇宙中所有物体，不论物体是是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界

6、中的普遍规律。一定律是自然界中的普遍规律。是定律成立的条件，这是定律成立的条件，这是一种理想情况是一种理想情况 。强调了强调了“没有受到外力作用没有受到外力作用”与与“保持匀保持匀速直线运动或静止状态速直线运动或静止状态”是瞬时对应的关是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。的运动状态不变。物体受到的合力为物体受到的合力为0时，时，物体也将保持静止状态或匀速直线运动状物体也将保持静止状态或匀速直线运动状态。态。是是“一直一直”的意思。的意思。 Zxxk是指是指“

7、不变不变”。 指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。止，原来运动就保持匀速直线运动状态。 两种观点谁是孰非亚里士多德：必须有力作用在物体上，物必须有力作用在物体上，物体才能运动。不受力而一直体才能运动。不受力而一直运动的物体是不存在的。运动的物体是不存在的。伽利略： 运动物体如果不受其它物体运动物体如果不受其它物体的作用，其运动会是匀速的，的作用，其运动会是匀速的，而且将会永远运动下去。而且将会永远运动下去。亚亚里里士士多多德德 物体的运

8、动需物体的运动需要力去维持！要力去维持！ 物体的运动物体的运动不需要力来不需要力来维持！维持！伽利略伽利略 亚里士多德观点的错误：来自于日亚里士多德观点的错误：来自于日常经验所带来的错误认识常经验所带来的错误认识 伽利略观点的正确：理想斜面实验伽利略观点的正确：理想斜面实验的支持的支持 ( (实验实验+ +推测推测) )科学经验总结科学经验总结 笛卡儿补充了伽利略的认识：如果运动物体在不受力的作用，它不会向左、也不会向右偏，将永远沿原来的方向运动下去。 人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终

9、由牛顿总结出来的。 一切物体在没有受到外力一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。线运动状态或静止状态。(1)(1)实验中用同样的小车从实验中用同样的小车从_的高度滑下的高度滑下, ,目的目的是是_. _. (2)(2)实验现象是实验现象是_ _ (3)(3)产生这种现象的原因是产生这种现象的原因是_ _ (4)(4)实验结论是实验结论是_ _ (5)(5)实验推论是实验推论是_ _ (6)(6)牛顿第一运动定律的内容牛顿第一运动定律的内容_同一同一使小车开始运动速度相同使小车开始运动速度相同越光滑，小车运动的距离越远越光滑，小车运动的距离越

10、远摩擦力越来越小摩擦力越来越小 如果物体不受力，原来静止依如果物体不受力，原来静止依然然静止静止, ,原来运动原来运动的将的将保持保持匀速直线运动匀速直线运动. . 在其他条件相同时，平面越在其他条件相同时，平面越光光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距离就越大离就越大。物体不受力物体不受力 (运动方向上不受力运动方向上不受力)物体保持静止物体保持静止或或做匀速直线运动做匀速直线运动【例例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将 A保持原来的圆周运动状态保

11、持原来的圆周运动状态B保持绳断时的速度作匀速直线运动保持绳断时的速度作匀速直线运动C小球运动速度减小，但保持直线小球运动速度减小，但保持直线D以上三种都有可能以上三种都有可能【分析分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就没当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此小球将保持绳断时刻的速有再受到力了，因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动度大小和方向而运动 B 有关牛顿第一定律的例题有关牛顿第一定律的例题【例例2】下列说法正确的是下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止物体不受力作用就一定静止B物体

12、不受力作用就一定是匀速直线运动物体不受力作用就一定是匀速直线运动C物体受力才能运动物体受力才能运动D以上说法都是错误的以上说法都是错误的【分析分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运作用时，物体将保持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态，同时也动说明物体可以有两种表现状态，同时也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因体运动的原因 D 1、如果物体不受外力作用，下列说法中正如果物体不受外力作用，下列说法中正确的是（确的是（ ）A静止的物体永远保持静止静止的物体永远保持静止B 运动

13、的物体是不会停下来的运动的物体是不会停下来的C物体的运动状态将保持不变物体的运动状态将保持不变D物体将保持匀速直线运动或静止状态物体将保持匀速直线运动或静止状态 2、 正在运动的物体，如果受到的外力突然正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（消失，则它将（ ）A 立即停止立即停止 B 速度减小，最后停止速度减小，最后停止C 运动方向变为与原来相反运动方向变为与原来相反D 做匀速直线运动做匀速直线运动DD 3、 一个物体做匀速直线运动，突然受到一个物体做匀速直线运动，突然受到一个外力的作用，它的运动状态是否一定会一个外力的作用，它的运动状态是否一定会改变？改变？ 解析：物体原来的运动状态

14、时匀速直线运解析：物体原来的运动状态时匀速直线运动，对应的受力情况是动，对应的受力情况是不受力不受力或或受合力受合力为零为零。在此基础上再施加给此物体一个外。在此基础上再施加给此物体一个外力，此时物体受合力一定不为零，物体的运力，此时物体受合力一定不为零，物体的运动状态一定会发生改变。动状态一定会发生改变。物体的运动状态一定会发生改变物体的运动状态一定会发生改变 4. 4.下列观点正确的是下列观点正确的是 A A验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律是正确的以牛顿第一定律是正确的B B验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以验证牛顿第一定律的实验做不

15、出来，所以牛顿第一定律不能肯定是正确的牛顿第一定律不能肯定是正确的C C验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律顿第一定律D D验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证来，但总有一天可以用实验来验证C C 5 5、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（确的是（ ）A A、它是通过理论推导出来的、它是通过理论推导出来的 B B、它是通过实验总结出来的、它是通过实验总结出来的C

16、 C、它是可以通过实验来验证的、它是可以通过实验来验证的 D D、它是以实验事实为基础，通过推理而抽象、它是以实验事实为基础，通过推理而抽象概括出来的概括出来的D 6 6、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（确的是（ ）A A、它是通过理论推导出来的、它是通过理论推导出来的 B B、它是通过实验总结出来的、它是通过实验总结出来的C C、它是可以通过实验来验证的、它是可以通过实验来验证的 D D、它是以实验事实为基础，通过推理而抽象、它是以实验事实为基础，通过推理而抽象概括出来的概括出来的D 7、判断：、判断：（1）必须有力作用在物体上，物体才能保持）必

17、须有力作用在物体上，物体才能保持运动。运动。 （ ）（2）运动着的物体如果不受力的作用，它将）运动着的物体如果不受力的作用，它将停止运动。（停止运动。（ ）（3）一切物体在没有受到外力作用的时候，）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。（总保持匀速直线运动状态或静止状态。（ ）运动的运动的汽车，刹汽车，刹车后为什车后为什么还要向么还要向前行驶一前行驶一段距离？段距离？汽车启动，车上的人为什么向后倒？汽车启动，车上的人为什么向后倒？1、定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。1.1.定义：任何物体都有定义：任何物体都有保持原来的静止或匀保持原来的静止或匀速直线运动状

18、态的性质，物理学上把物体的速直线运动状态的性质，物理学上把物体的这种性质称为惯性。这种性质称为惯性。说明：惯性是一切物体所固有的一种属性；说明：惯性是一切物体所固有的一种属性； 任何物体在任何情况下都具有惯性。任何物体在任何情况下都具有惯性。2.2.惯性的表现形式惯性的表现形式静止的物体保持静止状态；静止的物体保持静止状态；运动的物体以原来的速度做匀速直线运动。运动的物体以原来的速度做匀速直线运动。二、惯性二、惯性3.3.惯性定律：就是惯性定律：就是牛顿第一定律牛顿第一定律 (1)惯性是物体的一种性质惯性是物体的一种性质,是物体本身具有是物体本身具有的属性的属性.惯性定律是一条规律惯性定律是一

19、条规律,它揭示了物体不它揭示了物体不受外力时的运动状态。受外力时的运动状态。 (2)惯性的存在是无条件的惯性的存在是无条件的,也就是说惯性与也就是说惯性与物体的形状、速度、受力与否都没有关系物体的形状、速度、受力与否都没有关系;惯惯性定律中揭示物体所处的运动状态性定律中揭示物体所处的运动状态,必须以必须以“不受外力不受外力”为先决条件。为先决条件。惯性定律和惯性的区别惯性定律和惯性的区别因此二者有本质的区别。因此二者有本质的区别。4.4.惯性的大小惯性的大小 只和只和物体的物体的质量质量有关。有关。常见常见静止静止物体的惯性现象物体的惯性现象汽车启动车上的人向后倒汽车启动车上的人向后倒突然拉动

20、小车木块向后倒突然拉动小车木块向后倒鸡蛋掉入杯子中小球不会随木块一起飞出常见常见运动运动物体的惯性现象物体的惯性现象汽车刹车人向前倾汽车刹车人向前倾路人摔跤路人摔跤跳远助跑跳远助跑飞机提前投弹飞机提前投弹惯性现象问答题的解释步骤：方法：方法：1、分析研究对象原来的状态； 2、与研究对象一同运动（或静止）的物体因受力发生了怎样的变化； 3、研究对象没有受到力的作用，由于惯性要保持原来状态。一起向前运动。一起向前运动。投弹后投弹后：飞机将继续飞机将继续 ，炸弹由于具，炸弹由于具有有 ，仍然保持向前运动状态，所以应，仍然保持向前运动状态，所以应提前投弹，不能到目标上空再投弹。提前投弹，不能到目标上空

21、再投弹。运动运动惯性惯性投弹前投弹前：飞机和炸弹都飞机和炸弹都 飞机投弹飞机投弹鸡蛋掉入杯子中鸡蛋掉入杯子中 2、与鸡蛋在一起的纸板因受木棒的击打，由、与鸡蛋在一起的纸板因受木棒的击打，由静止变为运动，改变了原来的运动状态；静止变为运动，改变了原来的运动状态； 例题：如图所示，当用木棒沿水例题：如图所示，当用木棒沿水平方向迅速击打鸡蛋下面的硬纸平方向迅速击打鸡蛋下面的硬纸板时，鸡蛋会随纸板飞出吗？板时，鸡蛋会随纸板飞出吗？分析：分析：1、研究的对象是鸡蛋，、研究的对象是鸡蛋，原来与纸板一块静止；原来与纸板一块静止；3、鸡蛋由于惯性，仍要保持原来的静止状态，、鸡蛋由于惯性，仍要保持原来的静止状态

22、，所以不会随纸板一块飞出，因失去支持而是掉所以不会随纸板一块飞出，因失去支持而是掉入杯子中。入杯子中。小汽车司机必须佩小汽车司机必须佩带安全带，汽车安带安全带，汽车安装安全气囊。装安全气囊。锤头松了，这么做锤头松了，这么做 惯性现象在日常生活中普遍存在惯性现象在日常生活中普遍存在, ,应该注意应该注意防止和利用防止和利用, ,请分别举二例请分别举二例: : 利用利用(1)_(1)_(2)_ (2)_ 防止防止(1)_ (1)_ (2)_(2)_许多交通事故造成的损失与伤害许多交通事故造成的损失与伤害, ,是与物体的是与物体的惯性有关的惯性有关的, ,为了减小此类事故的再发生为了减小此类事故的再

23、发生, ,在公在公路交通管理中有许多要求和措施路交通管理中有许多要求和措施, ,就你所知就你所知, ,填填写二条写二条(1)_ (1)_ (2)_(2)_汽车进站时，关闭油门节省汽油汽车进站时，关闭油门节省汽油挥盆泼水挥盆泼水小汽车司机佩带安全带小汽车司机佩带安全带跑道的终点处留有一块空地跑道的终点处留有一块空地限速行驶限速行驶禁止超载禁止超载拐弯时要减速拐弯时要减速保持适当的车距保持适当的车距车未停稳、禁止下车车未停稳、禁止下车（投掷物体）（投掷物体） 自然界的自然界的一切物体都具有惯性一切物体都具有惯性。惯性有时对我们是有利的惯性有时对我们是有利的, ,要想办要想办法利用；有时对我们是有害

24、的，要法利用；有时对我们是有害的，要想办法避免。想办法避免。1.1.下列观点正确的是下列观点正确的是 A A验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律是正确的以牛顿第一定律是正确的B B验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律不能肯定是正确的牛顿第一定律不能肯定是正确的C C验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律顿第一定律D D验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出验证牛顿第一定律的实验

25、虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证来，但总有一天可以用实验来验证C C2.向前行驶的汽车紧急刹车时，站立的乘客向前行驶的汽车紧急刹车时，站立的乘客会向前倾倒，下列解释正确的是会向前倾倒，下列解释正确的是 A由于乘客受到惯性作用由于乘客受到惯性作用 B由于乘客受到惯力作用由于乘客受到惯力作用 C由于乘客具有惯性由于乘客具有惯性 D由于乘客受到向前的冲力由于乘客受到向前的冲力 惯性是物体自身的一种属性，一切物体在任惯性是物体自身的一种属性，一切物体在任何情况下都有惯性。何情况下都有惯性。惯性不是力，不能说受惯性不是力，不能说受到惯性作用，也不能说受到惯力作用到惯性作用，也不能说受到惯力作用，乘，乘客也没有受到向前的冲力，在这里找不出冲力客也没有受到向前的冲力，在这里找不出冲力的施力物体，所以答案的施力物体，所以答案A A、B B、D D都是错误的都是错误的. . C3.3.下列现象不是惯性现象的是下列现象不是惯性现象的是 A.A.抛出去的石头能继续向上运动抛出去的石头能继续向上运动. .B.B.苹果熟了从树上掉下来苹果熟了从树上掉下来. .C.C.锤头松了在地下撞击几下锤头松了在地下撞击几下, ,锤头就紧了锤头就紧了. .D.D.汽车启动时汽车启动时, ,人会向后倾倒人